Post-traitement des gaz d’échappementMOT/PTGE

Pour qui ?

  • Cette formation vise à acquérir l’ensemble des compétences nécessaires au dimensionnement et à la définition technique du post-traitement d’un moteur dans le cadre des nouvelles réglementations.
Public :
  • Cette formation s’adresse aux ingénieurs, cadres et techniciens désirant comprendre le fonctionnement, ou savoir dimensionner des systèmes actuels et futurs de post-traitement des gaz d’échappement.

Niveau : Expertise

Programme

  • RÉGLEMENTATION DE POLLUTION

      • Réglementation des polluants à travers le monde et en Europe. WLTP, RDE.
  • CATALYSE D’OXYDATION & TRIFONCTIONNELLE

      • Catalyse d’échappement automobile : réactions catalytiques, mécanismes, catalyseurs, métaux précieux, critères de performances, définitions fonctionnelles (taux de conversion, contraintes liées au post-traitement, essence et Diesel).
      • Constitution des catalyseurs : industrie du pot catalytique, différents supports, propriétés : céramique, métallique, nappes de maintien (MAT), structure du washcoat et imprégnation des substances actives.
      • Catalyse d’oxydation : efficacité, domaine, amorçage, taux de conversion, cas du méthane, soufre et oxydation des particules.
      • Catalyse trifonctionnelle : conditions stœchiométriques, régulation de richesse, conditions à froid (HC, gestion de la thermique échappement), débouclage à forte puissance.
      • Vieillissement des catalyseurs : nature du vieillissement, thermiques (température et frittage), chimiques (empoisonnements), par accumulation de dépôts issus des lubrifiants, carburants ou additifs. Limitation fonctionnelle du vieillissement des catalyseurs.
      • Diagnostic embarqué (OBD), perspectives et conclusions.
  • TRAITEMENT DES OXYDES D’AZOTE

      • Pièges à NOx : principe de fonctionnement (mécanisme de stockage, plage de température à utiliser, phase de réduction en mélange riche), désulfatation du piège.
      • Réduction catalytique sélective (SCR) : par l’ammoniac, stratégie d’injection de l’urée, contraintes d’utilisation. Catalyseurs “clean-up”.
  • FILTRES À PARTICULES

      • Structure et constitution de l’élément filtrant.
      • Stratégie de régénération soit avec additif carburant, Fuel Born Catalyst (FBC), soit avec filtre catalysé Filtres à particules essence et diesel. Utilisation du 5ème ou 7ème injecteur.
      • Implantation sur véhicule
      • Évolution vers la catalyse 4 voies : combinaison dans un même pot du filtre à particules d’un système de traitement des oxydes azotés (SCR ou NOx-trap) et d’un catalyseur d’oxydation.
  • OPTIMISATION PAR SIMULATION D’UNE LIGNE D’ÉCHAPPEMENT (travaux dirigés sur Matlab Simulink)

      • Un exemple de ligne d’échappement Diesel type Euro 6 comprenant un catalyseur d’oxydation (DOC), un filtre à particules (FAP) et un catalyseur de réduction des NOx (SCR) servira de base de travail à l’introduction à la modélisation/simulation des systèmes de post-traitement. Il sera montré comment le calcul peut remplacer une longue suite de tests et cadrer les essais de validation au juste nécessaire.
      • Divers outils numériques seront analysés puis mis en œuvre pour optimiser cette ligne. Les données d’entrée étant connues (température, débit des gaz et émissions du moteur à la source) plusieurs scénarii seront simulés pour optimiser :
      • Le volume du catalyseur et sa charge en métaux précieux.
      • La quantité d’hydrocarbures à post-injecter dans la ligne d’échappement pour assurer la régénération du filtre à particules.
      • Le positionnement et l’interaction des différentes briques dans la ligne pour assurer l’efficacité de dépollution.
      • La commande de la ligne d’échappement par le software.
      • Un modèle de ligne essence pourra aussi être abordé pour montrer les interactions d’un TWC avec un filtre à particule.
      • Ces travaux dirigés permettront aux participants de comprendre la physique qui se trouve dans le modèle : bilan thermique, bilan de masse des polluants, cinétique de réactions chimiques sur des transitoires de charge et de régime.

Objectifs

  • Vous serez capable de :
  • décliner technologiquement les exigences d’un cahier des charges moteur sous forme de paramètres dimensionnants du système de dépollution,
  • calculer, modéliser et simuler les architectures pouvant répondre au cahier des charges fonctionnel du système de dépollution
  • trouver et définir les compromis techniques,
  • spécifier les caractéristiques majeures du système de dépollution,
  • identifier les différentes formes de vieillissement du système de dépollution.

Pédagogie

  • Travaux dirigés sur Matlab Simulink.
  • Dimensionner et optimiser une ligne d’échappement par simulation issu de cas réels.